校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

孟鴻飛 南京駿飛科技有限公司

引言

近年來(lái)，校園安全事件頻發(fā)，要重點(diǎn)關(guān)注和加強(qiáng)校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，從校園安防監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，進(jìn)行校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，在信息采集處理、監(jiān)控中心、系統(tǒng)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用下，綜合利用各個(gè)功能模塊，進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息采集、提取、處理、交換和共享，大幅提高校園安防管理水平。

1 校園安防監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

校園安防監(jiān)控系統(tǒng)采用高清采集+高清解碼器+中心存儲(chǔ)解決方案，涵蓋信息采集處理、安防監(jiān)控中心、系統(tǒng)管理平臺(tái)等部分，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的采集、提取、控制、通訊和報(bào)警，要依循高可靠性、先進(jìn)性、實(shí)用性、可擴(kuò)展性、經(jīng)濟(jì)性的原則，進(jìn)行校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)。校園安防監(jiān)控系統(tǒng)包括有前端信息采集設(shè)備、傳輸網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)設(shè)備、顯示控制設(shè)備，攝像機(jī)、讀卡器和探測(cè)器等前端信息采集設(shè)備進(jìn)行信息采集，再經(jīng)由傳輸設(shè)備進(jìn)行信息傳送，業(yè)務(wù)邏輯層則將提取的數(shù)據(jù)傳送至信息存儲(chǔ)層，系統(tǒng)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各功能模塊的集成化管控。

1.2 系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)。系統(tǒng)服務(wù)器端選用Linux 操作系統(tǒng)和Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，采用“雙機(jī)熱備”的方式進(jìn)行安全穩(wěn)定的工作。用戶(hù)端瀏覽器選用Internet Explorer 8.0，操作系統(tǒng)為Microsoft Windows9X。

1.3 系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)。校園安防監(jiān)控系統(tǒng)由信息采集、安防監(jiān)控中心、系統(tǒng)管理平臺(tái)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)校園視頻監(jiān)控、入侵報(bào)警、門(mén)禁管理、車(chē)輛管理、校園巡更等信息數(shù)據(jù)的管理。

1.4 傳輸網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)采用高速以太網(wǎng)的組網(wǎng)方式，結(jié)合系統(tǒng)使用功能和特點(diǎn)采用樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括有核心交換層、匯聚交換層和用戶(hù)接入層，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分級(jí)管理和負(fù)載均衡。其中：核心交換層與校園安防監(jiān)控中心之間采用光纖互聯(lián)的設(shè)計(jì)方式；匯聚層主要是將光口匯聚交換機(jī)設(shè)置于各建筑單體內(nèi)；接入層主要是指48/24 端口接入交換機(jī)，依照1：1 的比例進(jìn)行交換機(jī)數(shù)量的合理配置。

2 校園安防監(jiān)控系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

2.1 信息采集處理功能設(shè)計(jì)

校園安防監(jiān)控系統(tǒng)信息采集處理功能，具體實(shí)施內(nèi)容包括以下方面：（1）視頻監(jiān)控。該模塊采用二層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，涵蓋有前端信息采集設(shè)備、中端網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、安防監(jiān)控中心、后端顯示及存儲(chǔ)設(shè)備，由攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集動(dòng)態(tài)圖像信息，并與入侵報(bào)警子系統(tǒng)和消防報(bào)警子系統(tǒng)相聯(lián)動(dòng)。（2）入侵報(bào)警?？紤]到校園內(nèi)部放置有貴重的實(shí)驗(yàn)設(shè)備或重要材料，為此要進(jìn)行校園內(nèi)的入侵探測(cè)和報(bào)警，由前端設(shè)備、傳輸設(shè)備、控制中心等構(gòu)成入侵報(bào)警系統(tǒng)，利用探測(cè)設(shè)備進(jìn)行校園各重要區(qū)域的布防，對(duì)于侵犯進(jìn)入防范區(qū)的目標(biāo)發(fā)出示警，并與視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、監(jiān)控室進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)記錄入侵時(shí)間、地點(diǎn)等信息。在進(jìn)行探測(cè)器的設(shè)計(jì)選型過(guò)程中，結(jié)合校園無(wú)圍擋的外周界、規(guī)則的外周界、不規(guī)則外周界的不同情況，合理選擇應(yīng)用泄漏電纜、紅外對(duì)射探測(cè)器、振動(dòng)光纜、電子圍欄電子圍欄探測(cè)器。對(duì)于室內(nèi)用的入侵探測(cè)器選型也要合理選擇適宜的探測(cè)器，如：緊急報(bào)警裝置、振動(dòng)人侵、被動(dòng)紅外探測(cè)器、雙鑒探測(cè)器、三鑒探測(cè)器等。另外，控制中心則重點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備和軟件的管控，包括布防與撤防、線(xiàn)路檢測(cè)、定位等。（3）門(mén)禁管理。重點(diǎn)面向校園各個(gè)重要的通行門(mén)組進(jìn)行監(jiān)視管理，采用讀卡器進(jìn)行信息辨識(shí)，對(duì)授權(quán)人員開(kāi)放受控區(qū)域的對(duì)應(yīng)門(mén)組，根據(jù)實(shí)際需求、安全級(jí)別、重要性等條件，采用不同的門(mén)禁管制模式，如：?jiǎn)蜗蛩⒖ā㈦p向刷卡、刷卡加密碼、生物識(shí)別開(kāi)門(mén)等，本文主要選取采用多級(jí)控制的門(mén)禁管制方式，利用非接觸式的智能卡實(shí)現(xiàn)對(duì)各區(qū)域門(mén)組的管制，通過(guò)管理中心實(shí)現(xiàn)各門(mén)組的開(kāi)閉/運(yùn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域的分級(jí)、分時(shí)段通行管理，對(duì)不同屬性的人員設(shè)置不同的權(quán)限，并實(shí)時(shí)記錄事件相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，對(duì)于門(mén)組超時(shí)未關(guān)、非法入侵等異常情形，進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警、強(qiáng)制關(guān)門(mén)等操作，并與視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、消防報(bào)警子系統(tǒng)相聯(lián)動(dòng)。（4）車(chē)輛管理。該模塊與門(mén)禁管理相聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)校園內(nèi)所有車(chē)輛的全天候、無(wú)盲區(qū)監(jiān)控、自動(dòng)抓拍、信息比對(duì)和傳輸，借助于視頻分析技術(shù)記錄車(chē)輛信息，并建立車(chē)輛黑名單。（5）校園巡更。要重點(diǎn)監(jiān)督和管理校園安保人員的巡邏工作，考慮校園整體布局和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，合理設(shè)置在線(xiàn)巡更點(diǎn)，科學(xué)部署巡更回路，利用離線(xiàn)式系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)督和記錄巡更信息，尤其要關(guān)注各建筑出入口、各層樓梯間、樓梯廳、主要通道的巡更。同時(shí)，要對(duì)各個(gè)巡檢點(diǎn)安裝電子標(biāo)簽，合理規(guī)劃巡檢路徑、巡檢限時(shí)、巡檢位置等，最后還要做好系統(tǒng)巡更查詢(xún)、數(shù)據(jù)恢復(fù)和備份等管理工作。（5）行為監(jiān)視。該模塊內(nèi)設(shè)前端攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)傳輸部分、行為分析軟件、存儲(chǔ)設(shè)備、解碼器、電視墻等，借助于行為分析軟件進(jìn)行目標(biāo)監(jiān)視和識(shí)別，對(duì)于異常情形要及時(shí)告警，采用大屏幕閃爍、頁(yè)面彈窗、微信通知、振鈴等方式，快速及時(shí)地處理危機(jī)，提高校園安防監(jiān)控能力。（6）視頻質(zhì)量診斷。該模塊重點(diǎn)評(píng)估圖像質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的自我檢測(cè)和反饋，具體包括有：視頻信號(hào)丟失檢測(cè)、圖像偏色檢測(cè)、圖像模糊檢測(cè)、亮度異常檢測(cè)、視頻雪花檢測(cè)、條紋干擾、畫(huà)面凍結(jié)等。

2.2 監(jiān)控中心功能設(shè)計(jì)

校園安防監(jiān)控中心面向校園所有監(jiān)控區(qū)域、設(shè)備進(jìn)行集中管理和實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)控，與其他各子系統(tǒng)相聯(lián)動(dòng)和鏈接，內(nèi)置應(yīng)用服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、解碼設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、大屏顯示、客戶(hù)端等，其中：服務(wù)器采用冗余策略和機(jī)架式安裝方法，支持在線(xiàn)擴(kuò)充、高速運(yùn)算和聯(lián)機(jī)事務(wù)處理。存儲(chǔ)設(shè)備采用基于IP 以太網(wǎng)的SAN 存儲(chǔ)架構(gòu)IP-SAN，通過(guò)CVR 模式實(shí)現(xiàn)對(duì)各子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。解碼設(shè)備預(yù)先進(jìn)行視頻信號(hào)的壓縮編碼之后，以壓縮碼流的方式進(jìn)行信號(hào)傳輸。顯示設(shè)備則選取具有良好擴(kuò)展性、實(shí)用性的液晶大屏幕拼接系統(tǒng)，包括前端信號(hào)接入部分、控制及解碼部分、上墻顯示部分。另外，監(jiān)控中心還要部署防雷接地保護(hù)，根據(jù)不同情形合理選擇分流、接地、屏蔽、過(guò)電壓、等電位保護(hù)等防雷措施。中心機(jī)房的消防系統(tǒng)必須配置氣體滅火系統(tǒng)，搭配采用手提式滅火器、電子專(zhuān)用滅火器、空氣呼吸器等。

2.3 管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

校園安防監(jiān)控系統(tǒng)管理平臺(tái)支持多中常規(guī)服務(wù)功能，主要包括以下內(nèi)容：（1）用戶(hù)管理。系統(tǒng)設(shè)置“角色”、“部門(mén)”、“用戶(hù)”等不同用戶(hù)權(quán)限，對(duì)其進(jìn)行在線(xiàn)授權(quán)、在線(xiàn)轉(zhuǎn)移、在線(xiàn)取消等操作。（2）設(shè)備管理。該部分支持遠(yuǎn)程管理，支持SNMP 協(xié)議在網(wǎng)管服務(wù)器上的應(yīng)用，也支持NTP 協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)設(shè)備的時(shí)間同步、自動(dòng)校時(shí)或手動(dòng)立即校對(duì)。（3）圖像管理。系統(tǒng)支持NVR、IP-SAN、CVR 等多種存儲(chǔ)介質(zhì)，支持前端存儲(chǔ)、客戶(hù)端本地存儲(chǔ)和集中存儲(chǔ)，并支持遠(yuǎn)程設(shè)置。（4）報(bào)警管理。根據(jù)用戶(hù)需求設(shè)置低、中、高等不同報(bào)警級(jí)別，支持服務(wù)器異常狀態(tài)報(bào)警、視頻丟失報(bào)警、視頻遮擋報(bào)警等形式，運(yùn)用語(yǔ)音對(duì)講、電子地圖定位、液晶屏幕顯示等多種報(bào)警聯(lián)動(dòng)策略，實(shí)現(xiàn)報(bào)警布防和報(bào)警撤防管理。（5）安全管理。主要記錄系統(tǒng)操作狀態(tài)，具有手動(dòng)/自動(dòng)鎖屏功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的保護(hù)和備份恢復(fù)管理。

3 小結(jié)

綜上所述，校園安防監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合校園實(shí)際場(chǎng)景，進(jìn)行信息采集處理、監(jiān)控中心和管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，利用各功能模塊實(shí)現(xiàn)集中控制和管理，后續(xù)還要加強(qiáng)視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)分析、消防滅火路徑優(yōu)化分析和入侵報(bào)警智能分析，強(qiáng)化系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)管方面的能力，更好地提升校園安防監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用水平。